양자 신기루
Quantum mirage물리학에서 양자 신기루는 양자 혼돈의 특이한 결과물이다.양자역학 당구의 모든 시스템은 흉터라는 효과를 나타낼 것이다. 여기서 양자 확률 밀도는 고전적인 당구공이 걸어갈 경로의 흔적을 보여준다.타원형 경기장의 경우, 많은 고전적인 궤도가 모이는 지역이기 때문에 특히 포커스에서 흉터가 두드러진다.포키에 있는 흉터는 구어체로 "양수 신기루"라고 불린다.
양자 신기루는 2000년 캘리포니아 산호세에 있는 IBM 알마덴 연구센터에서 하리 마노하란, 크리스토퍼 러츠, 도널드 아이글러가 처음 실험적으로 관찰한 것이다.그 효과는 상당히 두드러지지만 타원형 경기장 내 역동적인 당구의 양자역학에 대한 선행 연구와 대체로 일치한다.
양자 코랄
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신기루는 기질에 임의의 형태로 배열된 원자의 고리인 양자 코럴의 초점에서 발생한다.양자 코랄은 1993년 루츠, 에이글러, 크롬미에[2] 의해 저온 스캐닝 터널링 현미경의 끝을 이용해 구리 표면에 있는 철 원자의 타원형 고리를 이용해 개별 원자를 조작하는 실험을 통해 실증되었다.[3]강자성 철 원자는 양자역학 이론에서 예측한 바와 같이 고리 안에 있는 구리의 표면 전자를 파동 패턴으로 반사시켰다.
양자 산호는 실제 원자와 유사한 화학적 결합 특성까지 보이는 인공 원자로 볼 수 있다.[4]
코랄의 크기와 모양은 전자의 에너지와 분배를 포함한 그것의 양자 상태를 결정한다.신기루에 적합한 조건을 만들기 위해 알마덴의 팀은 타원의 초점에 전자를 집중시키는 코랄의 구성을 선택했다.
과학자들이 코랄의 한 초점에 자기 코발트 원자를 놓았을 때, 원자의 신기루가 다른 초점에 나타났다.특히 코발트 원자는 하나의 초점에만 존재함에도 불구하고 양쪽 초점을 둘러싼 전자에는 동일한 전자적 특성이 존재했다.터널링 현미경 검사에서, 원자처럼 날카로운 금속 팁이 원자로부터 전자 터널링되어 발전하는 팁으로 효과를 얻을 때까지 원자적으로 평평한 샘플 표면을 향해 전진한다.날카로운 끝을 사용하여 표면에 흡착된 원자를 독특한 모양으로 배열할 수 있다. 예를 들어, 14.26nm 직경의 원으로 배열된 Cu(111)에 48개의 흡착된 철 원자를 배열할 수 있다.[2]구리 표면의 전자는 철 원자에 의해 형성된 원 안에 갇혀 있다.흡착된 철 원자를 산란시킬 때 구리 표면에 있는 전자의 건설적인 간섭으로 인해 서 있는 파동 패턴이 중심에 큰 봉우리(peak)와 함께 나타난다.
적용들
IBM 과학자들은 미래에 원자 규모 프로세서를 건설하기 위해 양자 신기루를 사용하기를 희망하고 있다.
참조
- ^ Ball, Philip (26 November 2009). "Quantum objects on show" (PDF). Nature. 462 (7272): 416. Bibcode:2009Natur.462..416B. doi:10.1038/462416a. Retrieved 12 January 2009.
- ^ a b Crommie MF, Lutz CP, Eigler DM (8 October 1993). "Confinement of electrons to quantum corrals on a metal surface". Science. 262 (5131): 218–20. Bibcode:1991Sci...254.1319S. doi:10.1126/science.262.5131.218. PMID 17841867.
- ^ Rogers, Ben (2011). Nanotechnology: Understanding Small Systems. Boca Raton, Florida: CRC Press. p. 9.
- ^ Stilp F, Bereczuk A, Berwanger J, Richter K, Giessibl FJ (13 May 2021). "Very weak bonds to artificial atoms made of quantum corrals". Science. 372.
